2016年青海大学和清华大学的联合科研团队,在学术期刊上发表了一篇关于“调水”的论文,提出了从天上调“水”的设想,并且将其命名为“天河”。

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2016年在学术期刊上发表的有关“天河调水”的论文

这就是在2018年前后引发热议的天河工程,据悉该工程耗资可达数千亿,只为打造专属于中国的独特“空中运河”。今天咱们就来仔细说说关于天河工程的事儿。

止步不前的西线工程

一直以来我国南北水资源分配不均的情况都很让人头疼,而为了缓解北方地区水资源的供需矛盾,上世纪就有人提出了南水北调。该工程主要分为了三条线,分别是东线、中线和西线。

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南水北调工程可以分为三条线

目前已经处在运转当中的中线和东线,累计调水超过了4×10^10立方米,直接受益人数超过了1.2亿。然而,这个调水计划当中的西线工程却一直显得十分困难,西线工程主要涉及了青海、甘肃、宁夏等省份,这些都是著名的缺水大户,蒸发量明显大于降水量。

在西线工程当中,主要的供水方就是我国青藏高原的东南部,因为这里水源丰富且人口稀少,大量的水资源都被浪费了。并且由于青藏高原海拔较高,所以大家想采用建立引水隧洞,让大渡河、雅砻江、通天河实现自流,以此来缓解以上省份的缺水现状。

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西线工程希望能建立引水隧洞,最终实现自流

不过因为实现自流的工程量比较大,且在青藏高原施工又显得十分困难,所以直到现在西线工程依旧处在论证阶段,尚未施行。在这种情况下,有人另辟蹊径,指出我们不一定使用从地面引流的方法,或许可以建成一条“空中运河”,直接从空中来进行调水。

备受争议的“天河工程”

许多人在听到从天上调水来补充西部省份水资源的说法以后,第一感觉就是荒谬。毕竟,咱们连地面的水都弄不好,又怎么可能去操纵“天”呢?

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我们连地面的水都难以把控,又如何操纵天上的水呢?

事实上,天河工程并不是凭空想象,而是有理论基础并且尝试过论证的。根据资料来看,天河工程的设想早在2013年就被提出了,后来研究团队将其凝练成了科学猜想,进一步提出了概念。

所谓的向天“调”水,其实就是利用空中水汽输送通道,将远处的水汽运出到缺水的地方,这种通道一般被称之为“大气河流”。大气河流又叫大气长河,本身是大气中高浓度水蒸气形成的狭窄“通道”,一般会沿着大面积分散表面的流动边界形成。

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美国西海岸附近的“大气河流”

而主导天河工程的王光谦教授,就发现我国青海省三江源地区的上空,也存在类似的通道,这个通道能够接收到来自西印度洋、云贵高原之类地区的水汽

正因如此,天河工程的主要目标,其实就是通过分析大气中水汽和水汽通道的分布情况,再使用人工干预的方法将水汽进行引流,最终汇入我们需要的地方,实现“空中调水”。

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天河工程分析的全球主要水汽分布情况

对于大部分人来说,这种想法可能有些不可思议,但实际上确实是可行的。因为全球水汽的循环往往是有高低之分的,低空中的云和雾很难被搬运,高空中以气态形式存在的水却能够被调动。天河工程,要接住的就是这些特殊的“水”,将其进行截流推动。

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天河工程主要目标是利用高空的气态水

当然,从天上“调”水其实在本质上并不比地面简单,它需要做更多的监测和准备工作。比如需要发射多颗卫星监测高空的水汽分布情况,找到规律。在确定了哪一地区可以供给水汽以后,还要用飞机和火箭向高空播散催雨物质实施降雨。

由此可见,相较于原来南水北调西线工程中直接开挖引水隧道,最终实现河流自流的计划,天河工程的科技含量应该更高。

但也正是因为这样,让其备受质疑,在媒体公布了项目过审的相关消息以后,不少人都认为,这个想法在理论上虽然十分完美,但是它所依赖的人工降雨技术却不够成熟,无法推动人们的想法落实。

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天河工程需要依赖专业的人工降雨技术

在这种情况下,许多人都担心,会花费许多的冤枉钱。毕竟想要实现天河工程,投资可能高达数千亿,就连发射的卫星都得是特别制造的。

此前天河卫星的总设计师就对项目当中使用到的天河卫星进行了介绍,表示这一卫星上有大量的专业设备,个个都价值不菲,比如说降水测量雷达、云水探测仪之类的。

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天河卫星上搭载了大量专业仪器设备用来测量分析

除了专用的卫星以外,还要研制适用“调水”的火箭,根据资料来看2018年年底,就已经启动了相关火箭的研制。

如果最终能够实现这一项目,那么接受“调水”的三江源、祁连山、柴达木地区,每年可增加的降水甚至能达到50亿立方米,这就相当于调取了350个西湖去往那里。

虽然和南水北调其他线的调水量比起来,这还算是比较少的,但是有总比没有强,而且相较于地面施工需要付出的人力,“空中运河”明显会更加方便快捷。

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天河工程的调水量对比南水北调而言还是比较少

那么,这一个颇具建设性的计划最终到底能不能实现呢?其他的科学家对此又持有怎样的看法呢?

这一计划能实现吗?

从目前该计划的发展来看,即使已经在2018年启动了研制,却一直没有取得太多的进展。正因如此,天河工程想要顺利实施应该还是比较困难的,哪怕最终能够实现,也需要经过漫长的实验和论证。

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天河工程的相关计划

在这一计划最初被提出且开启研制的时候,有人认为大约十年,就能完成“空中调水”的壮举。可是迄今为止,已经过去五年了,天河工程没传来什么好消息,这不免让人觉得有些灰心。

而对于天河工程到底能否顺利实现,许多科学家也给出了不乐观的看法。比如我国大气动力学专家吴国雄,就明确表示大气当中虽然存在水汽通道,但从本质上来说该通道是不稳定的,正因如此调水地区的情况可能会受到季节、热量之类的变化影响。

换句话说,想要在空中“调水”,绝对不是推着水汽走这么简单的,它在自然环境下是一个极为复杂的过程。

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推着水气走,使其形成降雨并没有想象中那么容易

此外,任职于国防科技大学的教授陆汉城也认为,虽然在理论上“空中运河”的建造可以实现,但其实人类对地球的水汽循环还不算完全了解,某些规律我们并未完全掌握。

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人类对水汽循环的规律并未完全掌握

这就意味着,如果“天河工程”和真正的客观规律相悖,那么即使我们使用再多的人工手段都是无用的。

由此可见,“空中运河”确实不一般,但是想建成它也很困难。正因如此,该计划落实并圆满完成,估计还有很长的路要走。希望研究团队能够进一步论证项目的可行性,在决定是否要大规模投资,起码不要让前期花费的钱都打水漂。